[发明专利]一种湿法冶炼渣与煤系固体废物共处理的配方及方法

说明书

本发明公开了一种湿法冶炼渣与煤系固体废物共处理的配方及方法，配方以质量百分比计组成如下：湿法冶炼渣50～75％；煤系固体废物25～50％；所述煤系固体废物为粉煤灰或煤矸石。方法包括：(1)湿法冶炼渣脱水、干化后破碎、过筛；煤系固体废物破碎后过筛；(2)将过筛后的湿法冶炼渣与煤系固体废物按配比混合，得混合物，将所得混合物进行高温熔融，得玻璃化产物。本发明从简单易行、普适性的角度出发，直接利用湿法冶炼渣、煤矸石或粉煤灰共处理，不外加纯化学物质，以废治废，多种废物协同处置，通过玻璃化的方式实现湿法冶炼渣及煤矸石的无害化。

技术领域

本发明涉及湿法冶炼渣、煤系固体废物处理领域，具体涉及一种湿法冶炼渣与煤系固体废物共处理玻璃化配方及方法。

背景技术

湿法冶炼因其提取金属的效率较高被普遍使用，但其提取金属后留下的湿法冶炼渣仍不能直接作为资源进行回收利用，部分湿法冶炼渣还具有一定的危险特性。目前常用的湿法冶炼渣后续处理处置工艺，主要包括固化、稳定化和水泥窑协同处置，固化、稳定化后的湿法冶炼渣的去处通常为危险废物填埋场，但危险废物填埋场容积有限不能持续接收；水泥窑协同处置为了保证水泥的品质，对入窑物料的特性和协同处置废物的量有严格要求，这使得水泥窑协同处置也不能满足湿法冶炼渣处置的需求。公开号为CN 102399993A的中国发明专利，公开了一种湿法黄金冶炼废渣的处理方法，其特点是采用高温磁化还原熔炼浮选工艺，将湿法黄金冶炼废渣与还原剂配料烘干预处理，进入回转窑进行还原熔炼，产出回转窑成品渣；同时，回转窑产生的高温烟气进入烘干机烘干废渣，然后经布袋收尘器收尘、余热锅炉回收余热、脱硫后经环保烟囱外排；回转窑成品渣送往浮选系统，经传统球磨浮选工序产出合格金精矿，同时磁选出铁精矿，磁选尾渣属一般硅酸盐可作为建筑材料综合利用。该工艺过程复杂，须额外添加还原剂，且为了使磁选尾渣可作为建筑材料，对入窑物料的特性和协同处置废物的量有严格要求。

煤系固体废物，如煤矸石，是在掘进、开采和洗煤过程中排出的含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石状固体废物，其主要化学成分是Al₂O₃、SiO₂，另外还含有数量不等的Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O、K₂O、P₂O₅、SO₃和微量稀有元素(镓、钒、钛、钴)。我国历年已积存煤矸石约50多亿吨，并且每年仍继续排放逾2亿吨，不仅堆积占地，而且还能自燃污染空气或引起火灾。目前煤矸石主要被用于生产矸石水泥、混凝土的轻质骨料、耐火砖等建筑材料，此外还可用于回收煤炭，煤与矸石混烧发电，制取结晶氯化铝、水玻璃等化工产品以及提取贵重稀有金属，也可作肥料。因其内含大量二氧化硅和氧化铝，且热值很低，使得其利用率很低。公告号为CN 101495420 A的中国发明专利，公开了一种处理粉煤灰的化合物及方法。即利用两性氧化物、烷基多糖苷、酯、甘油三酯衍生物、脂肪醇、烷氧基化脂肪醇、烷氧基化多元醇，以及其混合物，处理粉煤灰，并可将处理过的粉煤灰掺入水泥混合物中，有效阻止吸收性碳。但该处理方法须要外加氧化物，不够经济，且容易产生二次污染。

公告号为CN 105392760 A的中国发明专利，公开了一种煤矸石整治工艺。即将煤矸石与炉渣混合，形成煤质，再应用于煤矸石积堆以促进植被生长。但该方法处理周期长，且无法从根本上快速解决煤矸石的堆积危害，故该方法有很大的应用局限性。

基于上述两大类大宗固体的基本属性及当前处理技术局限性，本发明将湿法冶炼渣与煤系固体废物玻璃化共处理，实现二者的安全处置。

发明内容

本发明的目的在于解决湿法冶炼渣、煤系固体废物处理处置过程中的短板，从而使得湿法冶炼成为一种更合理的含金属废物处理工艺，并同时使粉煤灰、煤矸石等煤系固体废物真正变废为宝，而提供一种湿法冶炼渣与粉煤灰或煤矸石共处理玻璃化无害化工艺。

一种湿法冶炼渣与煤系固体废物玻璃化共处理的配方，以质量百分比计组成如下：